研究可能导致新的治疗恶性脑瘤

研究还发现,这种基因产生的蛋白质药物目标偏差可以显著延缓小鼠恶性胶质瘤的生长。研究结果刊登在今天的在线版的《科学》杂志上。

说:“我们的研究结果是更加重要的研究负责人Antonio Iavarone医学博士CUMC病理学和神经学教授,赫伯特·欧文综合癌症中心的一员(HICCC)纽约长老会医院和哥伦比亚大学医学中心。“从临床的角度来看,我们已经确定了一个制药靶点脑癌尤其可悲的结果。从基础研究的角度来看,我们发现第一个例子的肿瘤起源突变,直接影响细胞分裂,导致染色体不稳定。这一发现为理解影响胶质母细胞瘤以及其他类型的实体肿瘤。”

这两个基因的融合在只有百分之三的肿瘤研究,所以任何治疗基于只适用于这个特定的遗传变异的一个小子集胶质母细胞瘤患者。“不太可能,我们会发现一个基因融合负责大多数恶性胶质瘤。但我们可以发现许多其他基因融合,每个占一小部分肿瘤,和每个有自己的特定的治疗,”文章的第二作者安娜Lasorella说,MD,病理学和儿科副教授CUMC和哥伦比亚的一员干细胞倡议和HICCC。

“这是一个非常激动人心的进展我们了解癌症的,也许一个个性化的第一步,精密胶质母细胞瘤的治疗方法,”斯蒂芬·爱默生说,医学博士,主任HICCC和克莱德的56和海伦吴教授在哥伦比亚大学免疫学的内科医生和外科医生。

恶性胶质瘤是肿瘤源自星形胶质细胞、星形细胞构成大脑的支持组织。自星形胶质细胞繁殖迅速,支持大量的血管网络,这项成果通常是高度恶性的。据估计,这些肿瘤影响每年在美国大约有10000人。胶质母细胞瘤通常是接受手术,放疗和化疗。然而,疾病总是致命的平均存活率约14个月后诊断,积极治疗。这项2009年参议员爱德华·肯尼迪的生活和纽约大都会队全明星捕手加里·卡特在2012年。

几种常见单基因改变曾被观察到在胶质母细胞瘤。“然而,疗法针对这些变化并没有改善临床结果,最有可能因为他们有系统未能根除肿瘤蛋白质是上瘾,”Iavarone博士说。

Iavarone博士和他的同事怀疑这项成果可能沉迷于蛋白质产生的基因融合。这种融合与其他癌症,尤其是慢性粒细胞性白血病(CML)。诺华制药公司(NYSE: NVS)药物格列卫(伊马替尼),目标融合蛋白负责CML,已经被证明是非常有效的阻止疾病。

在最近的研究中,恶性胶质瘤的CUMC人员开展了基因分析9个病人,专门寻找基因融合。最常见的融合他们观察到的基因FGFR(纤维母细胞生长因子受体)和TACC(改变酸性卷曲螺旋)。

尽管每个基因在细胞中扮演特定的角色,有时DNA中的错误导致两个普通基因融合成一个单一的实体,与小说特征会导致肿瘤,”文章的第二作者劳尔Rabadan说,博士,助理教授在生物信息学和计算生物学和生物信息学中心哥伦比亚计划在系统生物学。

“我们发明了一种新的方法分析细胞的基因物质,”他说。“首先我们看的胶质母细胞瘤基因组从几个样品,然后我们将分析扩展到大量的恶性胶质瘤的癌症基因组图谱项目,由美国国家癌症研究所。”

研究人员发现,FGFR-TACC行为产生的蛋白质通过干扰有丝分裂纺锤体,导游有丝分裂的细胞结构(细胞的分裂成两个完全相同的子细胞)。“如果这个过程发生错误,得到染色体的不均匀分布。这种情况被称为非整倍性,被认为是肿瘤发生的标志,”Iavarone博士说。

当FGFR-TACC引入健康老鼠的脑细胞,激进的脑瘤在动物的90%,开发确认这个基因融合会导致胶质母细胞瘤。
在另一项实验中,小鼠这种形式的胶质母细胞瘤药物抑制FGFR激酶,酶的蛋白由FGRF-TACC做它的工作。药物被发现防止不正常有丝分裂和存活时间的两倍,而对照组的老鼠没有得到药物。

Iavarone博士目前正在建立一个合作学习小组,包括CUMC和全国其他脑部肿瘤中心,开展FGFR激酶抑制剂的试验。这些药物的初步试验(其他形式的癌症治疗)已经表明,他们有一个良好的安全性,在胶质母细胞瘤患者应该加速测试。

“这项工作是一个持续的协作的结果之间的传统和计算实验室。两种方法之间的协同作用使我们高通量的方式来解决复杂的生物学问题,提供了一个全局视图,胶质母细胞瘤的基因,”Rabadan博士说。